超分子化学组装——铁系纳米磁性复合材料的研究

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1、上海大学硕士学位论文超分子化学组装——铁系纳米磁性复合材料的研究摘要磁性纳米材料和荧光量子点以其独特的性质在生物医用功能材料、磁信息技术等领域占据着十分重要的地位。纳米荧光磁性复合材料结合了磁性纳米材料的磁学性能和荧光量子点的光学特性，可同步实现生物分离和荧光标记功能，拓展其在生物领域中的应用范围，具有广泛的应用前景。本文利用水热法成功合成了铁系纳米磁性颗粒，运用超分子化学组装，通过表面活性剂的表面修饰改善了颗粒的分散稳定性，并在此基础上成功制备了Fe304磁性液体，对其合成机理进行了初步探讨。由于

2、合成分散性好、粒径分布均匀的纳米磁性颗粒是得到磁性液体的关键，因而研究纳米磁性粒子的生成规律、颗粒尺寸、磁性随着制各条件不同而变化的情况是很有意义的。经过对合成过程中的各种影响因素进行详细的分析，结果发现，随水热反应温度和时间的增加，产物的粒径呈逐渐增大的趋势；随分散稳定剂AOT和沉淀剂水合肼量的增加，产物颗粒尺寸逐渐减小。当产物在空气中加热到420℃时由Fe304相转变为Fe203相；若在氢气气氛中加热到450℃则转变为Fe。另外，随着颗粒尺寸的增加，产物的比饱和磁化强度增强，且产物呈现超顺磁性。

3、同时，利用表面修饰后在颗粒表面所得的官能团可以和半导体荧光量子点嫁接，为更好地实现生物医药领域的应用打下基础。以制备的Fe304纳米磁性液体和CdTe荧光量子点作为前驱体，成功地制备了Fe304／CdTe纳米荧光磁性复合材料。经测试表征发现该复合材料具有CdTe量子点包覆Fe304纳米粒子的核／壳结构，在水相中可以稳定存在，有良好的生物相容性，同时兼有良好的磁特性和荧光性能。另外，基于介孔氧化铝(AAO)为模板，通过超分子化学组装，分别用电化学沉积法、溶胶凝胶法和化学沉积法制备了一维Fe、Fe．Co

4、合金、Fe203纳米线和Fe203纳米管，为系统研究低维纳米磁性材料奠定基础。电化学沉积法制备的纳米线的结构稳定性优于溶胶凝胶法制备的纳米线，在后处理过程中不易被破坏。同时，溶胶凝胶法制备的Fe203纳米线为多晶结构，而电化学沉积法V上海大学硕士学位论文超分子化学组装——铁系纳米磁性复合材料的研究合成的Fe纳米线和化学沉积法合成的Fe203纳米管呈单晶结构。关键词：纳米磁性复合材料水热法超分子化学组装磁性液体纳米线VI上海大学硕士学位论文超分子化学组装——铁系纳米磁性复合材料的研究ABSTRACTO

5、nthebasisoftheuniqueproperties，themagneticnano-materialsandthefluorescentquantumdotshavegreatconsequencesintheareaofbio—medicinalfunctionalmaterialsandmagneticinformationtechnology．Combinedwithbothofthemagneticandfluorescentproperties，thefluorescentmag

6、neticnanocompositescanbeusedtorealizebiologicseparationandfluorescencelabeling．Duetothesecharacteristics，therangeofapplicationofthenanocompositeswillbeexpandedinbiology．Inthisthesis，theFe-basedmagneticnanoparticlesweresynthesizedbythehydrothermalmethod

7、．ThedispersionoftheparticlesinaqueousWasimprovedbythesurface—modification谢Ⅱ1thesurfactantswiththehelpofthesupramolecularchemistryassembly．TheFe304magneticliquidWasalsopreparecl．Theformationmechanismswerediscussedandillustratedinthispaperbriefly．Sinceth

8、emagneticnanoparticleswitllgooddispersionandhomogenerousdiameterswerethekeypointtosynthesizethemagneticliquid，itWassignificanttoinvestigatehowthegrowingrule，particlessizeandmagnetismchangedwiththesynthesisconditions．Theinfluenceofallkin